La potente attività antiossidante del ciclo della vitamina K nella perossidazione lipidica microsomiale

Nel ciclo della vitamina K, la vitamina K-idrochinone, il cofattore attivo per la gamma-glutamilcarbossilasi, è continuamente rigenerata. Le vie successive contengono l’ossidazione dell’idrochinone all’epossido, seguita dalla riduzione al chinone e dalla riduzione all’idrochinone. La vitamina K-idrochinone è una specie potente di lavaggio dei radicali (Mukai et al., J Biol Chem 267: 22277-22281, 1992). Abbiamo testato la potenziale attività antiossidante del ciclo della vitamina K nelle reazioni di perossidazione lipidica (sostanze reattive dell’acido tiobarbiturico, TBARS) nei microsomi del fegato di ratto. Come pro-ossidante abbiamo usato Fe2+/ascorbato, NADPH-Fe3+/ATP e NADPH/CCl4. La vitamina K (< o = 50 microM) da sola non ha influenzato la formazione di TBARS. In combinazione con 1 mM di ditiotreitolo (DTT), il cofattore riduttivo per l’enzima microsomiale vitamina K epossido reduttasi, la vitamina K ha soppresso la perossidazione lipidica con una concentrazione che ha bloccato la risposta massima del 50% (IC50) di circa 0,2 microM. La vitamina K1 (fillochinone) e la vitamina K2 (menachinone-4) erano ugualmente attive. Il warfarin (5 microM) e la cloro-vitamina K (50 microM), inibitori della vitamina K epossido reduttasi e gamma-glutamilcarbossilasi, rispettivamente, erano in grado di abolire completamente l’effetto antiossidante. La perossidazione lipidica era inversamente correlata alla quantità di idrochinone della vitamina K nella reazione. La vitamina K epossido reduttasi sembrava sensibile alla perossidazione lipidica, con metà dell’attività persa entro 10 minuti durante l’ossidazione con NADPH/CCl4. L’inattivazione potrebbe essere attenuata da antiossidanti come la vitamina E, glutatione ridotto e menadione e anche da una vitamina K in combinazione con DTT, ma non da superossido dismutasi e catalasi. I risultati mostrano che il ciclo della vitamina K potrebbe agire come un potente antiossidante, che la specie attiva con ogni probabilità è la vitamina K-idrochinone, e che il prodotto primario di reazione è il semi-chinone. I risultati mostrano anche che il prodotto di reazione viene elaborato nel ciclo della vitamina K per rigenerare la vitamina K-idrochinone.